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Tech
Notes
技術專文

圖一、典型之標準晶圓廠房 (Standard Fab) 圖二、典型之疊層式晶圓廠房 (Double Fab)

Upper Fab
cleanroom Lower Fab

圖三、典型之疊層式面板廠房 (Triple Fab)

則，不會針對特殊結構另闢專章規 周，乃震害問題之主要來源，尤以 桁架 (Mega-truss)，一方面以整個
定，因此規範僅能視為安全上之最 疊層式廠房為甚。為配合量產之 樓層高度為樑深形成巨樑 (Mega-
低 要 求 (minimum requirement)， 需，無塵室設計力求寬闊而少柱， beam) 以增加抗彎勁度，另一方面
業主必須根據實際需求提出更嚴格 以利製程安排及動線規劃，卻因此 則藉由桁架的穿透性作為廻風層或
且合理的設計準則，作為性能設計 形成結構之軟弱層，違反建築耐震 sub-fab 運用，同時因桁架本質輕
(performance-based design) 目標。 設計基本原則。標準 Fab 廠 圖ㄧ無 巧而得以降低地震力，是相當聰明
惟性能設計目標該如何制訂，建廠 塵室上方僅支撐由巨型桁架 (mega 的作法。可惜廠房結構在柱的部份
後實際之耐震表現如何檢驗，以及 truss) 所構成之屋頂，儘管有軟層 卻仍以傳統形式設計，未能相應以
結構在地震後的損傷探測，都應建 存在，但因載重不大而不成問題。 巨柱 (Mega-column) 與巨型桁架形
立一套系統性的科學方法作為評估 疊層式廠房（如 圖二、三），則因廠 成巨型框架 (Mega-frame)，導致整
工具。結構健康監測﹙ Structural 房內含兩層（甚至三層）無塵室， 個結構系統破局而無法有效抗震，
Health Monitoring ﹚技術在近年來 其下層無塵室 (Lower Fab) 需背負 遇大地震時恐有崩塌之虞﹙達不到
有突破性進展，吾人可適度佈設無 其上數個樓層的重量及地震力，軟 大震不倒的終極目標！﹚。中、小
線感應裝置，在地震過程中監測廠 弱層導致側向位移過大，二次應力 地震時（五級以下）雖不致有結構
房之動態反應，進而識別出結構系 效應加速系統惡化，並放大上層無 性損害，卻也因結構過於軟弱而產
統參數，據以快速診斷結構的健康 塵室 (Upper Fab) 的振動反應。不 生過大振動（加速度），造成設備
狀態，甚至定位出受損位置，俾便 僅在大地震時威脅廠房結構安全， 移位、受損與生產中斷。
及時進行耐震補強，降低震害風 中、小地震時亦增加設備受損或當 前述國內科技廠房的結構設計弱
險。 機的風險。韓國三星電子的廠房雖 點，不只存在於既有廠房中，新
亦採用類似之疊層式結構，但因無 建（含規劃設計中）的廠房也仍
地震威脅而不成問題。相較於韓 未見修正。而且，隨著廠房規模增
國，國內科技產業的震害風險無疑 大與製程要求更趨精密，致災強度
科技廠房震害 增加了營運成本，不利於國際競 （PGA 值）有持續向下修正的趨

問題分析 爭。 勢。

疊層式廠房結構系統所隱含的耐震
現存耐震設計問題 弱點，可由 圖三的結構立面圖作進 製程設備之防震現況
法規不足、系統破局、一錯再錯 一步探討。由於無塵室跨徑很大， 策略錯誤、資源錯置、目標不清
高科技廠房結構耐震設計考量不 為減少樑及樓板之變形而採用巨型 製程設備的震害模式，大致可分為

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